硼中子捕获治疗系统技术方案

一种硼中子捕获治疗系统，其包括：硼中子捕获治疗装置以及类α-氨基酸三氟化硼化物，所述类α-氨基酸三氟化硼化物具有如式(Ⅰ)所示的结构：其中：R为氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、羟甲基、1-羟基乙基、苯甲基或羟基苯甲基；M为H或金属原子；所述硼中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述类α-氨基酸三氟化硼化物后产生的能量破坏肿瘤细胞DNA。

Boron neutron capture therapy system

A boron neutron capture therapy system, which includes: boron neutron capture therapy device and alpha amino acid three fluoride boride, the alpha amino acid three fluoride boride has formula (I) structure is shown: wherein R is hydrogen, methyl, propyl, isopropyl, methyl 1-, methyl propyl 2- Qiang Jiaji, 1- hydroxy ethyl benzene methyl, hydroxyl or benzyl; M is H or metal atoms; the boron neutron capture therapy device generates a neutron beam applied to the generated alpha amino acid three fluoride boride energy after the destruction of tumor cells DNA.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种放射性射线照射治疗系统，尤其是一种硼中子捕获治疗系统。
技术介绍
随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制，在杀死肿瘤细胞的同时，也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害；另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同，传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤(如：多行性胶质母细胞瘤(glioblastomamultiforme)、黑色素细胞瘤(melanoma))的治疗成效往往不佳。为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害，化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中；而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relativebiologicaleffectiveness,RBE)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。其中，中子捕获治疗便是结合上述两种概念，如硼中子捕获治疗，借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚，配合精准的中子射束调控，提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。硼中子捕获治疗(BoronNeutronCaptureTherapy,BNCT)是利用含硼(10B)药物对热中子具有高捕获截面的特性，借由10B(n,α)7Li中子捕获及核分裂反应产生4He和7Li两个重荷电粒子。参照如下的10B(n,α)7Li中子捕获核反应方程式。两荷电粒子的平均能量约为2.33MeV，具有高线性转移(LinearEnergyTransfer,LET)、短射程特征，α粒子的线性能量转移与射程分别为150keV/μm、8μm，而7Li重荷粒子则为175keV/μm、5μm，两粒子的总射程约相当于一个细胞大小，因此对于生物体造成的辐射伤害能局限在细胞层级，当含硼药物选择性地聚集在肿瘤细胞中，搭配适当的中子射源，便能在不对正常组织造成太大伤害的前提下，达到局部杀死肿瘤细胞的目的。因硼中子捕获治疗的成效取决于肿瘤细胞位置含硼药物浓度和热中子数量，故又被称为二元放射线癌症治疗(binarycancertherapy)；由此可知，含硼药物的开发及中子射源通量与品质的改善在硼中子捕获治疗的研究中均占有重要角色。
技术实现思路
为了实现改善现有的硼中子捕获治疗系统，本专利技术的一方面提供了一种硼中子捕获治疗系统，其包括：硼中子捕获治疗装置以及类α-氨基酸三氟化硼化物。所述类α-氨基酸三氟化硼化物具有如式(Ⅰ)所示的结构：其中：R为氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、羟甲基、1-羟基乙基、苯甲基或羟基苯甲基；M为H或金属原子。所述硼中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述类α-氨基酸三氟化硼化物后产生的能量破坏肿瘤细胞DNA。BNCT是一种理想的肿瘤治疗方法，其为许多用传统方法无法治疗的肿瘤提供了一种新的治疗方法。本专利技术所述的肿瘤为恶性肿瘤或转移性肿瘤进程，优选脑胶质瘤、复发性头颈部肿瘤、恶性黑色素瘤、乳腺癌或转移性肝癌瘤。恶性肿瘤就是人们常说的癌症，它是100多种相关疾病的统称。当身体内细胞发生突变后，它会不断地分裂，不受身体控制，最后形成癌症。恶性肿瘤的细胞能侵犯、破坏邻近的组织和器官，而且该细胞可从肿瘤中穿出，进入血液或淋巴系统，这就是恶性肿瘤如何从原发的部位到其它器官形成新的肿瘤，这个过程就叫恶性肿瘤的转移。本专利技术所述的肿瘤进一步为脑肿瘤或黑色素瘤。脑肿瘤是指生长于颅内的肿瘤，包括由脑实质发生的原发性脑瘤和由身体其他部位转移至颅内的继发性脑瘤。黑色素瘤又称为恶性黑色素瘤，是一种能产生黑色素的高度恶性肿瘤，多发生于皮肤或接近皮肤的黏膜，也见于软脑膜和脉络膜。本专利技术所述的脑瘤更进一步为脑胶质瘤。源于神经上皮的肿瘤称为脑胶质瘤，占颅脑肿瘤的40-50％，是常见的颅内恶性肿瘤。所述类α-氨基酸三氟化硼化物在该硼中子捕获治疗系统中的应用中占有重要作用，将在下文中详述。优选地，所述类α-氨基酸三氟化硼化物中的M为钾或钠。优选地，所述类α-氨基酸三氟化硼化物中的B为10B。为了进一步提高含硼药物中10B含量，所述类α-氨基酸三氟化硼化物中10B的纯度≥95％。所述类α-氨基酸三氟化硼化物中的至少一个F为18F，这样设置，在放射治疗体积内的肿瘤和所有组织中以及周围的硼浓度和分布可以在照射前和照射期间非侵入地准确而快速地测定。该诊断信息使得通过降低超热中子在已知含有高水平硼的组织区域暴露，可以更快、更准确和更安全地进行硼中子捕获治疗。进一步地，硼中子捕获治疗装置包括中子产生部和射束整形体，所述射束整形体用于将由中子产生部产生的中子束能谱调整到超热中子能区。在改善中子射源通量与品质，射束整形体也占有重要作用。所述射束整形体包括邻接于所述中子产生部的缓速体、包围在所述缓速体外的反射体、与所述缓速体邻接的热中子吸收体、设置在所述射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，所述中子产生部与入射的质子束发生核反应以产生中子，所述缓速体将自所述中子产生部产生的中子减速至超热中子能区，所述反射体将偏离的中子导回以提高超热中子射束强度，所述热中子吸收体用于吸收热中子以避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量，所述辐射屏蔽用于屏蔽渗漏的中子和光子以减少非照射区的正常组织剂量。所述硼中子捕获治疗装置进一步包括设置在射束出口处用于汇聚所述超热中子的准直器。附图说明图1是基于加速器型的硼中子捕获治疗系统的平面示意图。图2是基于反应堆型的硼中子捕获治疗系统的平面示意图。具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。所述实施例的目的仅用于说明和描述本专利技术当前的最佳模式。本专利技术的保护范围不以任何方式受此处所述实施例的限制。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它成分或其组合的存在或添加。本文所述的快中子为能区大于40keV的中子，超热中子能区在0.5eV到40keV之间，热中子能区小于0.5eV。中子捕获治疗作为一种有效的治疗癌症的手段近年来的应用逐渐增加，其中以硼中子捕获治疗最为常见，供应硼中子捕获治疗的中子可以由核反应堆或加速器供应。本专利技术的实施例以加速器硼中子捕获治疗为例，加速器硼中子捕获治疗的基本组件通常包括用于对带电粒子(如质子、氘核等)进行加速的加速器、靶材与热移除系统和射束整形体，其中加速带电粒子与金属靶材作用产生中子，依据所需的中子产率与能量、可提供的加速带电粒子能量与电流大小、金属靶材的物化性等特性来挑选合适的核反应，常被讨论的核反应有7Li(p,n)7Be及9Be(p,n)9B，这两种反应皆为吸热反应。两种核反应的能量阀值分别为1.881MeV和2.055MeV，由于硼中子捕获治疗的理想中子源为keV能量等级的超热中子，理论上若使用能量仅稍高于阀值的质子轰击金属锂靶材，可产生相对低能的中子，不须太多的缓速处理便可用于临床，然而锂金属(Li)和铍金属(Be)两种靶材与阀值能量的质子作用截面不高，为产生足够大的中子通量，通常选用较高能量的质子来引发核反应。理想的靶材应具备高中子产率、产生的中子能量分布接近超热中子能区(将在下文详细描述)、无太多强穿辐射产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼中子捕获治疗系统，其特征在于，包括：硼中子捕获治疗装置以及类α‑氨基酸三氟化硼化物，所述类α‑氨基酸三氟化硼化物具有如式(Ⅰ)所示的结构：其中：R为氢、甲基、异丙基、1‑甲基丙基、2‑甲基丙基、羟甲基、1‑羟基乙基、苯甲基或羟基苯甲基；M为H或金属原子；所述硼中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述类α‑氨基酸三氟化硼化物后产生的能量破坏肿瘤细胞DNA。

【技术特征摘要】
1.一种硼中子捕获治疗系统，其特征在于，包括：硼中子捕获治疗装置以及类α-氨基酸三氟化硼化物，所述类α-氨基酸三氟化硼化物具有如式(Ⅰ)所示的结构：其中：R为氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、羟甲基、1-羟基乙基、苯甲基或羟基苯甲基；M为H或金属原子；所述硼中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述类α-氨基酸三氟化硼化物后产生的能量破坏肿瘤细胞DNA。2.根据权利要求1所述的硼中子捕获治疗系统，其特征在于，所述硼中子捕获治疗装置包括中子产生部和射束整形体，所述射束整形体用于将由中子产生部产生的中子束能谱调整到超热中子能区。3.根据权利要求2所述的硼中子捕获治疗系统，其特征在于，所述射束整形体包括邻接于所述中子产生部的缓速体、包围在所述缓速体外的反射体、与所述缓速体邻接的热中子吸收体和设置在所述射束整形体内的辐射屏蔽，所述中子产生部与入射的质子...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正，李世红，罗志刚，刘渊豪，
申请(专利权)人：南京中硼联康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32